一种超纯铁素体不锈钢在地暖、散热器及暗埋施工方面的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超纯铁素体不锈钢在地暖方面的应用，所述地暖管道材料为SU445J2型超纯铁素体不锈钢。所述地暖包括不锈钢管体（1）和管体连接件（4）；所述不锈钢管体为波纹管。所述波纹管和管体连接件（4）之间设有压紧螺母（2）和密封圈胶垫（3）。本发明还公开了SU445J2型不锈钢在散热器、暗埋施工方面的应用。本发明高温强度,耐高温盐腐蚀、高温热疲劳性能好，波纹形管道可手动弯曲布管，安装简单易推广，高效导热效能能使成本大大下降，对传统地暖形成价格冲击。用于地暖和暗埋管道克服了水泥中氯离子对管道的点腐蚀和应力腐蚀两大行业难题。与目前传统的PE管和PPR管相比，热传导效率高，节能减排效果突出，尤其克服了塑料管材老化问题。
【专利说明】一种超纯铁素体不锈钢在地暖、散热器及暗埋施工方面的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢的应用，尤其涉及一种超纯铁素体不锈钢在地暖、散热器及暗埋施工方面的应用，特别涉及一种SU445J2型不锈钢在地暖、散热器及暗埋施工方面的应用。
【背景技术】
[0002]目前的地暖管材料无一例外采用的是PE材料，这是一种低温输水管材料，一般要求水温不能超过摄氏60度。而且，塑料类材料本就存在老化问题，尤其高水温状态下使用更存在极大地隐患。
[0003]超纯铁素体不锈钢系指含11%?30%Cr、在使用状态下组织结构以铁素体为主的Fe Cr或Fe Cr Mo合金。C、N含量极低是超纯铁素体不锈钢最显著的特征。它具有比奥氏体不锈钢好得多的耐氯化物、苛性碱等应力腐蚀性能，还具有很好的耐海水局部腐蚀，包括抗点蚀、抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能和抗高温氧化性能。近几年铁素体不锈钢的开发与应用受到国内外的广泛重视，其主要原因是:(I)镍Ni资源严重短缺，Ni价格波动幅度较大，导致锈钢的生产成本大幅上升，而且原材料供应没有保证；(2)随着生产设备和技术进步，可以生产出性能优异的铁素体不锈钢；(3)而且已知不锈钢如316L系列由于价格昂贵，不适合做地暖使用，普及非常困难。
[0004]国内外未见采用本发明超纯铁素体不锈钢可以作为地暖和暗埋的结构和材料，目前的地暖和暗埋材料没有更好的选择，其结构设计和铺设形状设计有不合理的地方，现场安装工艺复杂，且成本过高，材料的热传导和散热效果不能得到更大的提高，存在不适宜地暖发展的现状。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种不锈钢的应用，尤其提供一种超纯铁素体不锈钢在地暖、散热器及暗埋施工方面的应用，特别提供一种SU445J2型不锈钢在地暖、散热器及及暗埋施工方面的应用，克服了目前材料易老化、易腐蚀、价格昂贵的问题。
[0006]发明人在众多不锈钢及塑料材料中反复选择、比较和试验，唯发现有一种型号为SU445J2型超纯铁素体不锈钢具有显著的防老化、不易腐蚀、价格低的优点，目前由太原钢铁厂生产，但没有任何报道和现有技术将SU445J2型不锈钢用于地暖及暗埋施工方面。发明人经过反复选择试验和对地暖的结构和功能改进，实现了可以大规模普及且性能显著的SU445J2型不锈钢用于制作地暖及暗埋施工。
[0007]本发明的所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
[0008]一种超纯铁素体不锈钢在地暖、散热器方面的应用，所述地暖选自SU445J2型不锈钢；该地暖的设计，包括不锈钢管体和管体连接件，所述不锈钢管体为波纹形状，以下称为波纹管，这种形状较易安装，且具有最好的散热导热效果；所述波纹管与管件连接体之间设有压紧螺母和密封圈胶垫，密封圈为硅胶；保证了地暖连接密封性能好。
[0009]所述不锈钢管体(I)和管体连接件(4)之间的连接方式也可以为直插式连接，这种直插式连接方式记载在发明人的申请号201320156021.3，名称为一种管道连接隐形变径补芯专利申请中。
[0010]本发明还提供了所述SU445J2型不锈钢在散热器方面的应用。
[0011]本发明还提供了所述SU445J2型不锈钢在地暖暗埋管道施工方面的应用。
[0012]本发明具有以下有益效果:
[0013]1.高温强度，耐高温盐腐蚀、高温热疲劳性能、加工性能好，已知的型材中，能够最好地实施发明人所要求技术效果的地暖极少。
[0014]2.同时，为了现场安装简单，便于推广，发明人把管道做成波纹形式，可手动弯曲布管。波纹管形式的不锈钢波纹地暖管具有两大优势:一是热传导效率远远高于普通地暖PE管的，二是散热面积成倍增加。其高效的导热效能能使其单位成本大大下降，甚至对传统地暖形成价格冲击。
[0015]3.发明人经过长时间的实验测试，把本发明SU445J2型不锈钢材用于地暖和暗埋管道，克服了水泥中氯离子对管道的点腐蚀和应力腐蚀两大行业难题。
[0016]4.国内外不锈钢地暖主要集中在欧美市场，所用材料为316L系不锈钢结构及其昂贵，是本发明选择的SU445J2型不锈钢的3倍以上，不能用作广泛应用的地暖材料；还比如304型钢材，行业内都知道的其点腐蚀和应力腐蚀无法克服，尤其是水泥中氯离子的腐蚀。本发明的应用克服了上述难题。
[0017]5.本发明不锈钢的产品应用，以下称为作为001产品应用，其输水管道与采暖散热器配套，堪称最佳配合。
[0018]我国采暖散热器越做越精，可与之配套的输水管道却没有同步发展，目前采暖行业普遍采用的还是塑料类管道和镀锌管。我国输水管道经历了由铁管、PP-R等塑料类管道到薄壁不锈钢管道这三个阶段的发展，而能与目前彩暖散热器协调配套的只有薄壁不锈钢管道。不锈钢管道是世界公认的环保耐用管道，上世纪初因管道壁厚价高而难以推广。直到上世纪60年代瑞士发明了“卡压式薄壁不锈钢管道”，随后风行欧洲，80年代传入日本。但经过十几年应用，因连接可靠性差，漏水后无法拆卸维修等问题，于90年代淡出欧、美、日本，日本甚至还取消了它的国家标准。此后各国都在探索薄壁不锈钢管道的最佳连接方法。
[0019]然而，目前国内95%以上薄壁不锈钢管道厂家都还是采用卡压式连接方法。发明人采用独创的螺纹连接薄壁不锈钢管道，其产品积五大优势于一身，生产成本在全球螺纹连接的同类产品中为最低。
[0020]五大优势:
[0021](I)健康环保。材质为不锈钢，密封圈为硅胶。运用于酒液的输送线，001产品都不出现塑化剂问题。
[0022](2)密封性能可靠。001管道的耐压耐温值可达30Kg以上和200°C，完全满足民用要求；安装后的管道具有可挠性，即管子的任何扳动和转动都不影响密封效果。
[0023](3)华贵靓丽的高档装饰产品。管件及管材均全抛光处理，外观高档华贵，管道整体简洁明快浑然一体，是装饰性管道。[0024](4)安装维修简便易行。无需专业人员，用户自己用专用扳手紧紧内螺母即可，不会有别的问题。硅胶密封圈的使用寿命在30年以上。
[0025](5)高性价比。据行业专家评价，本产品在确保安全前提下已实现最简捷设计，再简安全不保，改则成本上升。从近两年市场试运行情况来看，001管道本为高档场所设计使用，可大多却是普通老百姓购买安装在家里，说明其价格是老百姓可以接受的，现场安装综合总价与最高档PP-R管道接近。001管道的使用寿命在50年以上，关键是50年内其品相始终如一，华贵傲人。
[0026]6.本发明可用于冷、热水输送，暖气输送，气体输送，太阳能系统和船舶、列车等众多领域，是国内目前较优秀的给水管道。
[0027]7.本发明SUS445J2铁素体不锈钢管材可成为较理想的散热器制作用管，再结合直插式连接技术，将使散热器导热管系统的制作无需焊接，从根本上杜绝了点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀问题。过去许多厂家曾用304奥氏体不锈钢管材做过散热器中散热管的替代尝试，但都没有成功。一方面是焊接部位的腐蚀问题，另一方面热传导效率也不理想。直到SUS445J2铁素体不锈钢将腐蚀问题解决了，热传导效率提高了 83.67%，对比304和445热传导系数分别14.7和27。下面是铁素体与奥氏体不锈钢在12个方面的优异性能。
[0028]( I)铁素体不锈钢的热膨胀率低，加热时膨胀程度小于奥氏体不锈钢。
[0029]( 2 )铁素体不锈钢的高温抗氧化性好，表面氧化剥落倾向小于奥氏体不锈钢。
[0030](3)铁素体不锈钢热传导率高，铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢热传导更加均匀。
[0031](4)含有稳定化元素铌的铁素体不锈钢有良好的蠕变抗力，在长时间应力作用下的应变比奥氏体不锈钢小。
[0032]( 5 )铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢更易于切削和加工，奥氏体不锈钢的切削加工需要专用工具和大功率机械，造成工具损耗也更大。
[0033](6)在冷加工变形时，铁素体不锈钢的形变回复倾向比奥氏体不锈钢小。
[0034](7)铁素体不锈钢的屈服强度更高，与碳钢相当，高于304不锈钢。
[0035](8)铁素体不锈钢不同于奥氏体不锈钢，无应力腐蚀断裂倾向。
[0036]( 9 )在许多应用项目中，对应牌号的奥氏体与铁素体的性能相当可以互换，但在抗点蚀和应力腐蚀的性能方面，同牌号的铁素体不锈钢强于奥氏体不锈钢。比如:SUS444/SUS445J1抗氯离子点蚀性能优于S316L;SUS445J2接近S317L; FTBlO优于S317L。
[0037](10)铁素体不锈钢在含氯化物水介质中，对应力腐蚀不敏感，几近免疫，是奥氏体不锈钢理想的替代材料。
[0038](11)在热交换器工况条件下，铁素体不锈钢耐点蚀、耐缝隙腐蚀和氯离子允许含量等指标均优于高性能奥氏体不锈钢。铁素体不锈钢耐大气腐蚀性能也取得了良好的使用效果。
[0039](12)同牌号铁素体不锈钢比奥氏体不锈钢在价格上更便宜一些。
[0040]历来都是材料的变革引领行业的变革，SUS445J2不锈钢是2013年3月在太钢试产成功，本发明为散热器的发展开辟了一片新的领域，发明人还设计了连接工艺，不锈钢材料的焊接是很麻烦的事，不焊接而是采用本发明001管道连接技术实现了傻瓜式安装，连接时插入即可。【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为本发明的结构示意图
[0042]图2为本发明连接件结构示意图
[0043]1-波纹管，2-压紧螺母，3-密封圈胶垫，4-管件连接体【具体实施方式】
[0044]如图1、图2所述的一种超纯铁素体不锈钢在地暖方面的应用，所述地暖材料选自SU445J2型不锈钢，该地暖结构部分包括不锈钢管体I和管体连接件，所述不锈钢管体I为波纹管；所述波纹管I与管件连接体4之间设有压紧螺母2和密封圈胶垫3。这种特别设计的管道连接件目的是使地暖管件连接部分密闭更加紧密，且结构简单，容易装配，效率高。
[0045]本发明SU445J2型地暖耐高温强度，耐高温盐腐蚀、高温热疲劳性能、加工性能好，经过长时间试验发现明显优于其他不锈钢。把SU445J2型超纯铁素体不锈钢材用于地暖和暗埋管道，克服了水泥中氯离子对管道的点腐蚀和应力腐蚀两大行业难题。
[0046]发明人把这种SU445J2型不锈钢的管道做成波纹形式，可手动弯曲布管。波纹管形式的不锈钢波纹地暖管具有两大优势:一是热传导效率是普通地暖PE管的80倍，二是散热面积成倍增加。所以，本发明不锈钢波纹地暖管的使用，一提高了热利用效率，有利于节能减排；二与建筑物同寿命，克服了 PE管的老化隐患。对目前大面积使用的地暖市场来说意义重大。其高效的导热效能能使其单位成本大大下降，甚至对传统地暖形成价格冲击。从经济性上考虑，本发明对氯离子的抗腐蚀能力远在316L之上，但价位却与304接近，其市场潜力巨大；特别设计以波纹管的形态实施，使地暖和暗埋管道的施工更加便于推广，因为施工现场无需借助任何工具，徒手即可进行。
[0047]与目前传统使用的PE管和PPR管相比，本发明不锈钢管彻底解决了老化、易破裂漏水的隐患；与传统地暖PE管相比，本发明不锈钢管热传导效率是其80倍，热传导系数是27，而PE是0.34，本发明波纹管形态使散热面积又成倍增加。这样，对于节能减排有突出有益效果。
[0048]本发明SU445J2型不锈钢地暖及其结构设计填补了地暖市场导热、防腐蚀、价格低、耐闻温空白。
[0049]另外，凡任何与本发明相同以及等同替换者均属于本发明创造的内容。
【权利要求】
1.一种超纯铁素体不锈钢在地暖方面的应用，其特征是:所述地暖管道材料为SU445J2型超纯铁素体不锈钢。
2.根据权利要求1所述的超纯铁素体不锈钢在地暖方面的应用，其特征是:所述地暖包括不锈钢管体(I)和管体连接件(4);所述不锈钢管体(I)为波纹管。
3.根据权利要求2所述的超纯铁素体不锈钢在地暖方面的应用，其特征是:所述波纹管和管体连接件(4)之间设有压紧螺母(2)和密封圈胶垫(3)。
4.根据权利要求3所述的超纯铁素体不锈钢地暖，其特征是:所述密封圈为硅胶。
5.根据权利要求1或2所述的超纯铁素体不锈钢地暖，其特征是:所述不锈钢管体(I)和管体连接件(4)之间的连接方式为直插式连接。
6.一种超纯铁素体不锈钢在散热器方面的应用，所述散热器为SU445J2型不锈钢。
7.—种超纯铁素体不锈钢在暗埋施工方面的应用，所述散热器为SU445J2型不锈钢。
【文档编号】F16L9/06GK103883804SQ201410111643
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】王浩, 张书奎 申请人:王浩